题目内容
【题目】如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为
，磁感应强度大小为
、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为
圆弧，圆弧的半径(
)为
，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为
，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为
、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度
沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由
点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的
点，不计粒子重力。下列说法正确的是
A. 速度选择器的极板
的电势板比极板
的高
B. 粒子的速度
C. 粒子的比荷为
D. 
两点间的距离为
【答案】C
【解析】
根据粒子在静电分析器中的受力方向判断粒子的电性；根据粒子在速度选择器中的受力情况判断极板的电势高低；根据粒子在速度选择器中做直线运动求解粒子的速度；根据粒子在静电分析其中的圆周运动求解粒子的比荷；根据粒子在磁场中做匀速圆周运动求解半径，可求解PQ距离.
粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明粒子带正电荷，在速度选择器中由左手定则可判断出粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的电场力向下，故速度选择器的极板P1的电势比极板P2的高，选项A正确；由qvB1＝qE1可知，粒子的速度
，选项B错误；由 和
可得，粒子的比荷为
，选项C正确；粒子在磁分析器中做圆周运动，PQ为轨迹圆的直径，故P、Q两点间的距离
，选项D错误。故选C.
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